Electrónica: Componentes, Semiconductores, Diodos y Transistores

Fundamentos de la Electrónica

Los fundamentos de la tecnología electrónica están intrínsecamente ligados al comportamiento del electrón ante ciertos fenómenos. La técnica de este siglo, dividida en múltiples disciplinas, ha experimentado un desarrollo acelerado. En este desarrollo, la electrónica ha desempeñado un papel destacado: primero con las válvulas termoiónicas, después con el diodo y el transistor, y posteriormente con el circuito integrado y el microprocesador.

Semiconductores: La Base de la Electrónica Moderna

Los semiconductores son materiales que poseen propiedades intermedias entre los buenos conductores y los aislantes. Son, en esencia, materiales aislantes que, en determinadas condiciones, permiten el paso de la corriente eléctrica. Existen dos tipos principales:

• Semiconductores intrínsecos: Están formados por un solo componente básico, generalmente germanio o silicio.
• Semiconductores extrínsecos: Los semiconductores intrínsecos tienen una conductividad eléctrica muy baja. Para aumentarla, se añaden impurezas que se difunden en la red cristalina del material, haciendo que este conduzca con bastante facilidad, dando como resultado un semiconductor extrínseco.

El Diodo: Componente Esencial en Circuitos

Un diodo está formado, básicamente, por dos semiconductores, P y N, unidos entre sí y encapsulados. El terminal conectado al semiconductor P se denomina ánodo (A) y el terminal conectado al semiconductor N recibe el nombre de cátodo (K).

El diodo puede realizar diferentes funciones, la más destacable en la industria es su utilización como rectificador de corriente. Cuando un diodo recibe tensión, de tal manera que el ánodo sea positivo respecto al cátodo, se dice que está polarizado directamente. En estas circunstancias, se comporta como un interruptor cerrado y deja pasar la corriente. Cuando el diodo tiene el ánodo negativo respecto al cátodo, está polarizado inversamente, y no deja pasar la corriente.

Rectificador Monofásico: Conversión de Corriente

Los circuitos electrónicos necesitan, para su funcionamiento, una fuente de alimentación que suministre corriente continua. Sin embargo, la energía eléctrica disponible en la red es corriente alterna. Surge la frecuente necesidad de obtener una corriente continua a partir de corriente alterna, y para ello se emplean rectificadores.

El Transistor: Amplificación y Conmutación

Descubierto de manera ocasional por un equipo de investigadores de los laboratorios de la Bell Telephone en 1948, este componente empezó a utilizarse muy pronto de forma masiva. Como consecuencia, la ingeniería electrónica sufrió un enorme impulso. El transistor está formado por dos uniones P-N. Funcionan del mismo modo, y la única diferencia estriba en el signo de la tensión que hay que aplicar a cada terminal.

Los transistores pueden ser componentes independientes, en los que sus tres patillas están conectadas a otros componentes del circuito, o bien pueden estar integrados en un chip. El transistor está presente en casi todos los circuitos electrónicos en los que se realizan funciones de control automático, ampliación de señales, cálculo numérico, tratamiento de señales radioeléctricas, etc.

Transistores Bipolares: Funcionamiento y Aplicaciones

Un transistor bipolar es un dispositivo electrónico formado por tres bloques semiconductores extrínsecos encapsulados, de los que salen tres terminales de conexión. Un transistor bipolar puede operar en tres regiones distintas:

• Saturación: Se comporta como un interruptor cerrado entre dos de sus terminales al poseer el tercer terminal la señal apropiada. Actúa como un relé de pequeña potencia.
• Corte: Es la situación opuesta al caso anterior. La ausencia de señal en un terminal aísla eléctricamente los otros dos terminales, funcionando como un interruptor abierto.
• Amplificación: Una pequeña señal variable origina otra señal análoga más potente.